Bahan Organik Tanah

BAHAN ORGANIK TANAH

Bahan organik

Mencakup semua bahan yang berasal dari jaringan tanaman dan hewan, baik yang hidup maupun yg telah mati, pada berbagai tahap (stage) dekomposisi (Millar, 1955)

Bahan organik tanah

lebih mengacu pada bahan (sisa jaringan tanaman/hewan) yang telah mengalami perombakan/dekomposisi baik sebagian/seluruhnya, yg telah mengalami humifikasi (proses terbentuknya humus) maupun yg belum.

Kononova (1966) dan Schnitzer (1978) membagi bahan organik tanah menjadi 2 kelompok, yakni: bahan yang telah terhumifikasi, yg disebut sbg bahan humik (humic substances) dan bahan yg tidak terhumifikasi, yg disebut sebagai bahan bukan humik (non-humic substances)

Kelompok pertama lebih dikenal sebagai “humus” yang merupakan hasil akhir proses dekomposisi bahan organik bersifat stabil dan tahan terhadap proses bio-degradasi (Tan, 1982). Terdiri atas fraksi asam humat, asam fulfat dan humin.  Humus menyusun 90% bagian bahan organik tanah (Thompson & Troeh, 1978)

Kelompok kedua meliputi senyawa-senyawa organik seperti karbohidrat, asam amino, peptida, lemak, lilin, lignin, asam nukleat, protein.

Bahan organik tanah berada pada kondisi yang dinamik sebagai akibat adanya mikroorganisme tanah yang memanfaatkannya sebagai sumber energi dan karbon.

Kandungan bahan organik tanah terutama ditentukan oleh kesetimbangan antara laju pelonggokan dengan laju dekomposisinya (Pal & Clark, 1989). Kandungan bahan organik tanah sangat beragam, berkisar ant 0,5% - 5,0% pada tanah-tanah mineral atau bahkan sampai 100% pada tanah organik (Histosol) (Bohn, 1979).

Faktor yg pengaruhi kandungan BO tanah adalah:

1.    Iklim

2.    Vegetasi

3.    Topografi

4.    Waktu

5.    bahan induk

6.    pertanaman (cropping).

Sebaran vegetasi berkaitan erat dengan pola tertentu dari temperatur dan curah hujan. Pada wilayah yang CH (Curah Hujan) rendah, maka vegetasi juga jarang/sedikit, sehingga akumulasi BO juga rendah. Pada wilayah yang temperatur dingin, kegiatan mikroroganisme juga rendah, sehingga proses dekomposisi lambat. Apabila terjadi laju pelonggokan bahan organik melampaui laju dekomposisinya, terutama pd daerah dengan kondisi jenuh air dan suhu rendah,  kandungan bahan organik akan meningkat dengan tingkat dekomposisi yg rendah

Ciri dan kandungan bahan organik tanah merupakan ciri penting suatu tanah, kernampuan BO tanah mempengaruhi sifat-sifat tanah melalui berbagai cara.

Hasil perombakan bahan organik BO mampu mempercepat proses pelapka bahan-bahan mineal tanah. Bahan organik di dalam tanah berpengaruh terhadap pemilahan (differentiation) horison.

Proses perombakan bahan organik merupakan mekanisme awal yg selanjutnya menentukan fungsi dan peran bahan organik tsb di dlm tanah. Stevenson (1982) menyajikan proses dekomposisi BO dengan urutan sbb:

1.    Fase perombakan bahan organik segar. Proses ini akan merubah ukuran bahan menjadi lebih kecil.

2.    Fase perombakan lanjutan, yg melibatkan kegiatan enzim mikroorganisme tanah. Fase ini dibagi lagi menjadi beberapa tahap:

tahap awal:

dicirikan oleh kehilangan secara cepat bahan-bahan yang mudah terdekomposisi sebagai akibat pemanfaatan BO sebagai sumber karbon dan energi oleh mikroorganisme tanah, terutama bakteri. Dihasilkan sejumlah senyawa sampingan seperti: NH₃, H₂S, CO₂, asam organik dan lain-lain.

Tahap tengah:

terbentuk senyawa organik tengahan/antara (intermediate products) dan biomasa baru sel organisme)

Tahana akhir:

dicirikan oleh terjadinya dekomposisi secara berangsur bagian jaringan tanaman/hewan yang lebih resisten (misalnya: lignin). Peran fungi dan Actinomycetes pada tahap ini sangat dominan. Fase perombakan dan sintesis ulang senyawa-senyawa organik (humifikasi) yang akan membentuk humus.

PERAN BAHAN ORGANIK DI DALAM TANAH

Pengaruh BO di dalam tanah mencakup aspek genesa dan kesuburan tanah. Pengaruhnya dapat bersifat jangka pendek maupun jangka panjang. Pengaruh jangka pendek terutama diperankan oleh bahan-bahan non-humus (non-humified materials), sedangkan pengaruh jangka panjang diberikan oleh bahan humus. Kedua pengaruh tersebut dapat memperbaiki pertumbuhan tanaman.

Tersedianya BO dalam tanah berarti juga tersedianya sumber karbon dan energi bagi mikroorganisme tanah yang perannya sangat dominan dalam proses perombakan BO. Lewat proses mineralisasi, BO mampu menyediakan unsur-unsur hara bagi tanaman, terutama: N,P,S, dan unsur hara mikro.

BO memainkan peran utama dalam pembentukan agragat dan struktur tanah yang baik, sehingga secara tidak langsung akan memperbaiki kondisi fisik tanah, dan pada gilirannnya akan mempermudah penetrasi air, penyerapan air, perkembangan akar, dan meningkatakan ketahan terhadap erosi. BO mampu meningkatkan KPK dan daya sangga tanah, fototosisitas, keterlindian (leachability), dan biodegradasi pestisida di dalam tanah. BO dapat membentuk kompleks degan  unsur hara mikro sehingga dapat mencegah kehilangan lewat pelindihan, dan juga mengurangi timbulnya keracunan unsur hara mikro. BO juga mampu melepaskan P yang disemat oleh oksida-oksida (Fe, Al) dalam tanah (Sanchez, 1976).

Kandungan BO tanah merupakan kriterium paling penting untuk mencirikan dan memapankan batas-batas suatu epipedon. Kandungan BO menentukan sebagai horison organik atau bukan. Beberapa epipedon yang menggunakan BO sebagai ciri pembeda utama adalah: epipedon histik, molik, umbrik, dan okrik. Peran BO sangat vital dalam genesa horison spodik.

PEROMBAKAN BAHAN ORGANIK

Sisa-sisa tanaman dan binatang mengalami perombakan dalam atau di atas tanah pada kondisi yang berbeda. Kecepatan perombakan dan hasil akhir terbentuk bergantung kepada suhu, lengas, udara, bahan kimia, dan mikrobia. Semakin tinggi suhu (hingga 40^oC) akan smakin mempercepat perombakan. Hal ini merupakan salah satu alasan bahwa tanah atasan mempunyai kandungn BO rendah. Lengas diperlukan untuk perombakan secara biologis, namun air yang berlebihan sangat menyebabkan kahat(kurang) udara dan akibatnya akan memperlamat perombakan.

Ketersediaan bahan kimia yang diperlukan sebagai zat hara (terutama N) bagi mikrobia menentukan kecepatan perombakan dan berpengaruh terhadap jenis humus yang dibentuk. BO terombak lebih cepat di dalam tanah yang subur dibanding dalam tanah yang kurus (kurang subur).

Urutan perombakan komponen BO tanah adalah:

1.    Gula, pati, protein2 yg larut air

2.    Protein kasar

3.    Hemicelulose

4.    Selulosa

5.    Minyak, lemak, lignin, lilin

Kecepatan perombakan BO menurun sesuai dengan waktu dan tercapainya suatu komposisi kimia yang mirip humus yang dianggap sebagai salah satu hasil pertengahan perombakan.

Perombakan BO di dalam tanah  merupakan suatu proses pencernaan yang tidak sama dengan pencernaan BO di dalam perut binatang. Sejumlah besar oksigen diperlukan untuk perombakan BO tersebut. Oksidasi BO paling cepat di dalam tanah permukaan dan paling lambat di dalam lapisan tanah bawahan, terutama jika tanah ini mampat dan basah.

Peristiwa khas: pengkerutan dan amblesnya Muck (mencapai 2-5 cm/th di Florida) dan gambut (peat) setelah diolah, karena berkembang dalam kondisi air tanah yang tinggi sehingga menghambat perombakan. Perlu draenase dan perbaikan aerasi, supaya perombakan dapat dipercepat.

Humus adalah campuran senyawa yg kompleks (tersusun oleh asam humat, as fulfat, ligno protein dll), mempunyai sifat agak/cukup resisten (tahan) terhadap perombakan jasad renik (mikroorganisme), bersifat amorf (tidak mempunyai bentuk tertentu), berwarna coklat-hitam, bersifat koloid (<1 µm, bermuatan) dan berasal dari proses humifikasi bahan organik oleh mikroba tanah.

Pengaruh Humus (BO) terhadap Sifat-Sifat Tanah

Pengaruh scr fisik:

1.        warna tanah menjadi lebih kelam. Coklat-hitam: menaikkan suhu.

2.        Meningkatkan agregasi (granulasi tanah) dan urobilitas agragat, aerasi (penghawaan) lebih baik, draenasi perembihan, pelulusan) lebih baik, dan tahan terhadap erosi

3.        Mengurangi plastisitas pada tanah lempung (liat-clay), tanah lebih mudah diolah (lebih gembur)

4.        Menaikkan kemampuan mengikat/menyimpan air

Pengaruh scr kimia:

1.        Menaikkan KPK. (humus mempunyai KPK>200 me/100 gr.

2.        Merupakan salah satu sumber unsur hara (penting dalam daur/siklus unsur hara)

3.        Merupakan cadangan unsur hara utama N,P, S dalam bentuk organik dan unsur hara mikro (Fe, Cu, Mn, Zn, B, Mo, Ca) dalam bentuk khelat (chelate) dan akan dilepaskan secara perlahan-lahan.

4.        Meningkatkan aktivitas, jumlah dan populasi mikro dan makro organisme tanah yang merupakan sumber energi/makanan (bakteri, fungi, actinomycetes, cacing, serangga dan lain-lain).

Gambut muncul pada: daerah lembab/basah, suhu rendah, bakteri sedikit, dekomposisi lambat, akumulasi bahan organik tinggi.

Daerah temperate/tinggi: Pada musim gugur: suhu mulai menurun sehingga dekomposisi lambat. Hanya pada musim panas suhu tinggi, sehingga dekomposisi cepat.

SUSUNAN JARINGAN TANAMAN TINGKAT TINGGI

SUSUNAN UMUM JARINGAN TUMBUHAN:

	Sederhana	1-5%
Karbohidrat	Larut air	10-28%
	kasar	20-50%
Lemak, lilin, tanin dll		1-8%
lignin		10-30%
	Gula dan pati
Protein	Hemiselulosa	1-15%
	Selulosa

Hasil-hasil sederhana yang dihasilkan dari aktivitas mikroba tanah adalah:

1.    Karbon       : CO₂, CO₃⁼, HCO₃^- CH₄, karbon elementer

2.    Nitrogen     : NH₄⁺, NO₂^-, NO₃^-, gas N₂

3.    Sulfur         : S, H₂S, SO₃⁼, SO₄⁼, CS₂

4.    Fosfor         : H₂PO₄^-, HPO₄⁼

5.    Lain-lain     : H₂O, O₂, H₂, H⁺, OH^-, K⁺, Ca⁺, Mg⁺ dan sebagainya.

"sukses"